Выявлены новые факторы, влияющие на радиоуглеродное датирование
История Средиземноморья II — начала I тыс. до н. э. может быть скорректирована на несколько десятилетий.
Изобретенный в 1946 г. метод определения возраста органических остатков и предметов из органических материалов с помощью радиоуглеродного анализа, будучи взят на вооружение археологами, стал во второй половине XX — начале XXI вв. одним из наиболее широко применяющихся методов абсолютного датирования.
Этот метод основан на измерении соотношения содержания в исследуемом объекте радиоактивного изотопа углерода 14C по отношению к стабильным (нерадиоактивным) изотопам углерода. Радиоактивный изотоп углерода наряду со стабильным изотопом постоянно присутствует в атмосфере Земли, откуда он проникает во все живые организмы. Со смертью организма поступление в него нового углерода прекращается, а уже имевшийся в нем на момент гибели уровень углерода ведет себя двояко: стабильные изотопы сохраняются в неизменном виде, а радиоактивные постепенно распадаются с постоянной скоростью. Соответственно, зная эталонное исходное соотношение содержания стабильных и радиоактивных изотопов углерода в данном органическом материале, можно сравнить его с их соотношением в исследуемом объекте в данный момент времени и таким образом определить его возраст.
Изначально предполагалось, что соотношение стабильных и радиоактивных изотопов углерода в атмосфере было постоянным в любой точке земного шара в любое время, однако довольно скоро ученые выяснили, что это не так. Оказалось, что содержание изотопа 14C в атмосфере зависит от многих факторов, в том числе географической широты местности, активности солнца в тот или иной период, а также вулканической деятельности. Кроме того, исследования показали, что разные типы живых существ накапливают изотопы с разной скоростью. Ещё одной важной поправкой стало открытие так называемого «резервуарного эффекта» — феномена замедленного проникновения изотопа 14C в организмы, живущие в мировом океане, который также приводит к снижению концентрации радиоактивного углерода у жителей суши, потребляющих большое количество морской пищи. При анализе это дает кажущееся увеличение их возраста.
Открытие всех этих факторов потребовало тщательной калибровки метода радиоуглеродного датирования, учитывающей вариации соотношения изотопов углерода для различных эпох и географических регионов, а также специфику накопления радиоактивных изотопов разными типами живых существ. На протяжении пяти последних десятилетий в основе радиоуглеродного анализа, применяющегося для абсолютного датирования органических археологических материалов доисторического периода на территории Северного полушария, лежит единая калибровочная шкала, составленная путем сравнения результатов радиоуглеродного и дендрохронологического анализов одних и тех же древесных колец.
Однако в ходе постоянного совершенствования методики проведения радиоуглеродного анализа стало ясно, что на самом деле даже в одно и то же время уровень радиоуглерода мог в некоторой степени варьироваться в разных точках земного шара.
Группа ученых во главе с одним из ведущих мировых специалистов по радиоуглеродному датированию в археологии Стюртом Маннингом из Корнеллского университета (США) сравнила данные, полученные с помощью радиоуглеродного анализа, для II — начала I тыс. до н. э. на территории Центральной и Северной Европы и Средиземноморья. Выяснилось, что можно выделить определенные периоды, в которые концентрация радиоуглерода в этих регионах отличалась — хотя и не капитально, но всё же достаточно для того, чтобы оказать существенное влияние на точность датирования артефактов.
Причины этих колебаний содержания радиоуглерода в образцах с территории Средиземноморья, по мнению ученых, лежат в особом средиземноморском вегетационном периоде, чувствительном к изменениям солнечной активности и океанических систем. Изменения концентрации радиоуглерода могли быть спровоцированы значительными изменениями климата — такими, как те, что происходили в конце позднего бронзового века (середина — конец II тыс. до н. э.) и в раннем железном веке (XI в. до н. э.). Всего на временном промежутке от II до начала I тыс. до н. э. исследователи выделили 8 таких периодов отклонения концентрация радиоуглерода.
Коррекция датировок с учетом выявленных флуктуаций уровня радиоуглерода может привести к изменению имеющихся для этого периода дат на срок вплоть до нескольких десятилетий, что, конечно, было бы непринципиально для ранних доисторических эпох, но довольно ощутимо для II — начала I тыс. до н. э. Особенно сильно это может повлиять на хронологию древнеегипетской истории.
Источник: Science Advances